معرفی رابطه‌ای جدید برای تعیین سهم باربری کلاهک در سیستم‌های رادیه شمع

نویسندگان

1 دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران

2 دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران

3 دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران

doi
10.22060/ceej.2022.20051.7329
چکیده

پی رادیه شمع، یک سیستم فونداسیون موثر و اقتصادی برای ساختمآن‌های بلند است و به عنوان جایگزینی مناسب برای پی­ های عمیق سنتی شناخته می ­شود. در این نوع از پی­ ها، سرشمع­ (کلاهک) نظیر یک پی گسترده بر روی خاک قرار دارد و درصدی از بار کل وارد بر سیستم را تحمل می ­کند. در طراحی پی ­های رادیه شمع، تعیین سهم باربری کلاهک از بار کل حائز اهمیت است. در این مقاله با استفاده از مدل‌سازی عددی سه بعدی که توسط نرم افزار المان محدود آباکوس انجام می­ شود، با در نظر گرفتن اثرات متقابل شمع­ ها و کلاهک، به بررسی عوامل موثر و میزان تاثیر آن‌ها بر سهم باربری کلاهک پرداخته شده است. علاوه بر این، یک رابطه جدید برای تعیین سهم باربری کلاهک مستقر بر خاک دآن‌های، برای گروه شمع ­های با تعداد کمتر از 9 در 9 ارائه شده است. جهت صحت‌سنجی نرم افزار، مطالعات آزمایشگاهی بارگذاری گروه شمع مورد استفاده قرار گرفت که تطابق قابل قبولی بین نتایج مدل‌سازی عددی و نتایج حاصل از مطالعات آزمایشگاهی وجود دارد. نتایج حاصل از تحلیل­ های عددی نشان می ­دهند که فاصله شمع ­ها از یکدیگر، قطر شمع ­ها، زاویه اصطکاک داخلی خاک و تعداد شمع ­ها در گروه، از جمله مهم‌ترین و تاثیرگذارترین پارامترها در تعیین سهم کلاهک از باربری هستند. نتایج به­ دست نشان داد که سهم باربری کلاهک از بار کل وارد بر پی، بین 15 تا 42 درصد است. این تحقیق نشان می­دهد که هر چه نسبت فاصله شمع­ ها از یکدیگر بیشتر یا قطر شمع­ ها کوچک‌تر شود، با ثابت بودن سایر پارامترها، سهم باربری کلاهک افزایش می­ یابد، اما با ثابت بودن نسبت فاصله به قطر برای یک تعداد شمع مشخص، هر چه زاویه اصطکاک داخلی خاک بزرگ‌تر باشد، سهم باربری کلاهک بیشتر می­ شود. همچنین با کاهش تعداد شمع­ ها در گروه و ثابت بودن زاویه اصطکاک داخلی خاک، سهم باربری کلاهک افزایش خواهد یافت.